DE102008027119A1

DE102008027119A1 - Verfahren zum Herstellen einer eine Umbiegung aufweisenden Formhaut für ein Innenausstattungsteil eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008027119A1
Application number: DE200810027119
Authority: DE
Inventors: Bruno Roth
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2009-12-10

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer eine Umbiegung aufweisenden Formhaut für ein Innenausstattungsteil eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Kunststoffwerkstoff in ein Formwerkzeug eingebracht, zumindest teilweise ausgehärtet und dann entformt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entformen der die Umbiegung ausbildende Bereich der Formhaut umgestülpt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer eine Umbiegung aufweisenden Formhaut für ein Innenausstattungsteil eines Kraftfahrzeugs.
Qualitativ hochwertige Innenausstattungsteile für Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Instrumententafeln weisen in der Regel einen mehrschichtigen Aufbau auf, bestehend aus einem steifen Trägerbauteil, einer als Oberflächenschicht vorgesehenen Formhaut sowie einer dazwischen liegenden Schaumstoffschicht, mittels der die Formhaut an das Trägerbauteil angebunden wird.
Als Oberflächenschicht muss die Formhaut höchsten optischen und haptischen Anforderungen genügen. Aus diesem Grund wird die Formhaut in der Regel aus einem elastischen Kunststoff hergestellt, in dessen Sichtseite eine Narbstruktur eingebracht wird, die der Narbstruktur von Echtleder angenähert ist. Eine Möglichkeit zur Herstellung von Formhäuten aus Kunststoff kann darin bestehen, in ein offenes Sprühwerkzeug einen reagierenden Kunststoff, in der Regel Polyurethan, einzusprühen, der dort aushärtet und auf diese Weise die Formhaut ausbildet. Bei einer Serienproduktion mit hohen Stückzahlen kann aus Kostengründen für die Herstellung von Formhäuten auch auf einen Spritzgießprozess zurückgegriffen werden. Hierbei wird der Kunststoffwerkstoff unter hohem Druck in ein geschlossenes Spritzgießwerkzeug eingebracht und nach dem zumindest teilweisen Aushärten und einem Öffnen des Spritzgießwerkzeugs aus diesem entnommen.
Viele Instrumententafeln und andere Innenausstattungsteile von Kraftfahrzeugen weisen aus Gründen des Designs eine komplexe Oberflächengeometrie auf. Eine solche geht häufig mit hinterschnittigen Bereichen einher, die die Herstellung derartiger Bauteile, insbesondere in einem Spritzgießprozess, erheblich erschweren. Sofern der Hinterschnitt des Bauteils so groß ist, dass dieser beim Entformen aus dem Formwerkzeug nicht durch eine elastische Deformation des Bauteils überwunden werden kann, muss das Formwerkzeug mit einem Schieber versehen werden, der im eingerückten Zustand den hinterschnittigen Bereich des Formwerkzeugs ausbildet und zum Entformen des Bauteils ausgerückt werden kann, so dass dieser einer Entformungsbewegung nicht mehr im Wege steht. Ein Problem bei der Verwendung derartiger Schieber ist jedoch, dass sich durch die Zweiteiligkeit der den Schieber aufweisenden Formwerkzeughälfte eine Trennfuge ergibt, die sich in dem hergestellten Bauteil abzeichnen kann. Das Abzeichnen einer solchen Trennfuge ist zumindest auf der Sichtseite des Bauteils unerwünscht. Auf der der Sichtseite abgewandten Seite (Nicht-Sichtseite) kann ein solches Abzeichnen der Trennfuge jedoch in der Regel akzeptiert werden.
Die beschriebenen Probleme bei der Produktion von Formhäuten beschränken die Möglichkeit, mit den beschriebenen kostengünstigen Großserienherstellungsverfahren gewünschte komplexe Geometrien für Formhäute zu erzeugen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer eine Umbiegung aufweisenden Formhaut für ein Innenausstattungsteil eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das zumindest einen der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermindert.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist Gegenstand des abhängigen Patentanspruchs.
Der Kern der Erfindung sieht ein Verfahren zum Herstellen einer eine Umbiegung aufweisenden Formhaut für ein Innenausstattungsteil eines Kraftfahrzeugs vor, bei dem ein Kunststoffwerkstoff, bei dem es sich unter anderem um einen thermoplastischen Elastomer, Polyurethan oder auch um ein vernetztes Silikon handeln kann, in ein Formwerkzeug eingebracht, dort zumindest teilweise ausgehärtet und dann entformt wird, wobei nach dem Entformen der die Umbiegung ausbildende Bereich der Formhaut umgestülpt wird.
Unter einer eine Umbiegung aufweisenden Formhaut wird erfindungsgemäß eine Formhaut verstanden, die in Bezug auf eine erste Fläche einen sich daran anschließenden Bereich aufweist, der dreidimensional gekrümmt ausgebildet ist und hinsichtlich der Flächennormalen der ersten Fläche einen Hinterschnitt ausbildet.
Unter Formhaut wird erfindungsgemäß ein dreidimensional gekrümmtes flächiges Bauteil verstanden, das zumindest eine eingeschränkte elastische Deformation ermöglicht.
Durch die Erfindung wird ermöglicht, dass die Umbiegung, die einen Hinterschnitt bezüglich des Werkzeugs darstellt, werkzeugtechnisch mittels eines (Außen-)Schiebers des Formwerkzeugs ausgebildet werden kann, womit zwar nahezu zwangsweise die Abzeichnung einer Trennfuge verbunden ist, wobei jedoch durch das nachträgliche Umstülpen die Abzeichnung der Trennfuge auf der Nicht-Sichtseite der Formhaut gebildet werden kann, ohne das hierfür ein werkzeugtechnisch schwierig zu integrierender Innenschieber vorgesehen werden muss.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffwerkstoff unter Druck in eine geschlossene Spritzgießform eingebracht, d. h. spritzgegossen wird.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Formhaut direkt an ein vorab gefertigtes Trägerbauteil, das beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen kann, anzuspritzen, indem das Trägerbauteil vor dem Einbringen des Kunststoffwerkstoffs für die Formhaut in das Formwerkzeug eingebracht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt die
1: eine Schnittdarstellung durch einen Ausschnitt einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs; und die
2: die Herstellung der in der Instrumententafel gemäß 1 verwendeten Formhaut in einem Spritzgießwerkzeug.
In der 1 ist in einer Schnittdarstellung ein Ausschnitt einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeugs dargestellt. In dem dargestellten Ausschnitt besteht die Instrumententafel aus einem Oberteil 1 sowie einem Unterteil 2. Das Unterteil 2 ist als dreischichtiges Bauteil ausgeführt. Ein Trägerbauteil 3 ist als Spritzgießbauteil aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt worden. Als den Fahrzeuginsassen zugewandte Oberflächenschicht dient eine Formhaut 4 aus Polyurethan, die an ihrer Sichtseite mit einer Narbung (nicht dargestellt) versehen ist. Die Formhaut 4 ist ein dreidimensional komplex geformtes, flächiges Bauteil, das aufgrund des verwendeten Werkstoffs (Polyurethan) ausreichend flexibel ist. Die Herstellung des Unterteils 2 des Instrumententrägers erfolgt in einem Hinterschäumprozess, wobei der vorgefertigte Träger 3 sowie die vorgefertigte Formhaut 4 in ein Schäumwerkzeug (nicht dargestellt) eingelegt und mit einem offenporigen Polyurethanschaum hinterschäumt werden. Die Polyurethanschaumschicht 5 sorgt für eine Anbindung der Formhaut 4 an das Trägerbauteil 3.
Wie in der 1 deutlich zu erkennen ist, bildet die Formhaut 4 des Unterteils 2 des Instrumententrägers eine Umbiegung aus, wodurch ein bezüglich der vertikalen Richtung in der Zeichnung hinterschnittiger Bereich ausgebildet wird. Die Sichtseite 6 der Formhaut 4 befindet sich hierbei auf der Außenseite des umgebogenen Bereichs. Da die Sichtseite 6 der Formhaut höchsten optischen und haptischen Anforderungen genügen muss, könnte das Abzeichnen einer Trennfuge, wie es bei der Herstellung einer solchen Formhaut mittels eines einen (Außen-)Schieber aufweisenden Formwerkzeugs erfolgen würde, nicht akzeptiert werden.
Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß vorgesehen, die in der Instrumententafel gemäß der 1 verwendete Formhaut 4 in der in der 2 dargestellten Form in einem Spritzgießwerkzeug (umfassend ein Werkzeugoberteil 9 mit einem Außenschieber 10 sowie ein Werkzeugunterteil 11) herzustellen, wobei hierbei ebenfalls eine Umbiegung der Formhaut 4 vorgesehen ist. Die Formhaut 4 wird jedoch so hergestellt, dass die in der späteren Verwendung als Sichtseite 6 vorgesehene und auf der Außenseite der Umbiegung positionierte Oberfläche bei der Herstellung auf der Innenseite der Umbiegung angeordnet ist, was den Einsatz des Außenschiebers 10 in dem Spritzgießwerkzeug ermöglicht, da sich lediglich auf der später, d. h. nach dem Umstülpen, als Nicht-Sichtseite 7 fungierenden Seite der Umbiegung die Trennfuge abzeichnet.
Nach dem Herstellen der Formhaut 4 in der in 2 dargestellten Form wird diese aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen und der umgebogene Bereich der Formhaut 4 unter Ausnutzung der Elastizität des Polyurethans umgestülpt und in die in der 1 dargestellte Form gebracht. Auf diese Weise befindet sich die Abzeichnung 8 der Trennfuge auf der Innenseite der Umbiegung der Formhaut 4, die jedoch die Nicht-Sichtseite 7 der Formhaut 4 darstellt.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer eine Umbiegung aufweisenden Formhaut für ein Innenausstattungsteil eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Kunststoffwerkstoff in ein Formwerkzeug eingebracht, zumindest teilweise ausgehärtet und dann entformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entformen der die Umbiegung ausbildende Bereich der Formhaut umgestülpt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffwerkstoff unter Druck in eine Spritzgießform eingebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen des Kunststoffwerkstoffs ein Trägerbauteil in das Formwerkzeug eingelegt wird.